轨道板空间位置姿态的测量方法及其测量装置制造方法及图纸

本公开涉及一种轨道板空间位置姿态的测量方法及其测量装置，所述轨道板(1)具有轨道安装平面，该轨道安装平面中具有与所述轨道板(1)的纵向几何中心线(10)平行的经线和垂直于该经线的纬线，轨道中心线(100)所在的垂直于地面的平面为基准面，所述纵向几何中心线(10)位于该基准面上，所述测量方法包括以下步骤：测量所述轨道安装平面上任一点的空间坐标；获取所述纬线与所述基准面之间的夹角值α；获取所述经线与所述轨道中心线(100)之间的夹角值β；根据所测得的点的空间坐标、所述夹角值α和所述夹角值β计算得出所述轨道板(1)的空间位置姿态。本公开的测量方法可快速地测得轨道板的空间位置姿态，从而保证轨道板的铺设效率。

Measurement method and device of space position and attitude of track plate

【技术实现步骤摘要】
轨道板空间位置姿态的测量方法及其测量装置
本公开涉及轨道施工领域，具体地，涉及一种轨道板空间位置姿态的测量方法及其测量装置。
技术介绍
轨道建设工程中，轨道通常铺设于轨道板上，例如轨道减震板上，轨道板上设置有沿轨道延伸方向布置的多个用于固定轨道的承台，轨道通过固定装置固定于轨道板的承台上，因此，轨道铺设过程中往往需要知道轨道板的空间位置姿态，以便于轨道板位置的调整。目前通常采用测量轨道板上四个点的空间坐标的方式来计算轨道板的空间位置姿态，其中，三个点用于确定轨道板的空间位置姿态，另一个点用于校验和提高测量精度。然而，这种测量方式最少需要测量三个点，其效率较为低下，由此影响轨道的铺设效率。另外，施工人员在使用测量装置(全站仪和棱镜)测量时，需要将测量棱镜放置在位于轨道板四角处的承台上，并通过全站仪测量这四个测量棱镜中的至少三个的空间位置，进而经过运算得出轨道板的实际位置姿态，通过与预设位置姿态的比较得出调整量，进而能够根据调整量调整轨道板的空间位置。但是，每次测量均需要测量四个测量棱镜中的至少三个的空间位置，而实际的轨道铺设施工中会出现多种铺设环境，例如，在遇到弯道、隧道等具有狭窄空间的铺设环境时，通常因为这种铺设环境的限制，会存在棱镜被遮挡的情况，使得全站仪无法与这些测量棱镜均保持良好的通视，即，全站仪与测量棱镜通视困难，从而增加了测量难度，降低了测量效率，进而降低轨道铺设效率。甚至全站仪会无法设置在所需的测量位置上，由此无法测得轨道板的空间位置姿态，进而降低轨道板的铺设效率。
技术实现思路
本公开的第一个目的是提供一种轨道板空间位置姿态的测量方法，该测量方法可快速地测得轨道板的空间位置姿态，从而保证轨道板的铺设效率。本公开的第二个目的是提供一种轨道板空间位置姿态的测量装置，该测量装置能够保证轨道板的铺设效率。为了实现上述目的，本公开提供一种轨道板空间位置姿态的测量方法，所述轨道板具有轨道安装平面，该轨道安装平面中具有与所述轨道板的纵向几何中心线平行的经线和垂直于该经线的纬线，轨道中心线所在的垂直于地面的平面为基准面，所述纵向几何中心线位于该基准面上，所述测量方法包括以下步骤：测量所述轨道安装平面上任一点的空间坐标；获取所述纬线与所述基准面之间的夹角值α；获取所述经线与所述轨道中心线之间的夹角值β；根据所测得的点的空间坐标、所述夹角值α和所述夹角值β计算得出所述轨道板的空间位置姿态。可选地，所述步骤获取纬线与所述基准面之间的夹角值α包括：通过倾斜传感器在多个不同的位置测量纬线与所述基准面之间的夹角值α1，α2……；计算α1、α2……的平均值该平均值为所述夹角值α。可选地，所述步骤获取纬线与所述基准面之间的夹角值α包括：选择n个不同的纬线，其中，n＝2，3，……；选取其中一个纬线，并选取其中两个点；测量所述两个点的空间坐标，并且通过该两个点的空间坐标计算得出该纬线与所述基准面之间的夹角值；重复所述步骤选取其中一个纬线，并选取其中两个点，和所述步骤测量所述两个点的空间坐标，并且通过该两个点的空间坐标计算得出该纬线与所述基准面之间的夹角值；计算n个纬线与所述基准面之间的夹角值的平均值，该平均值为所述夹角值α。可选地，在所述步骤选取其中一个纬线，并选取其中两个点中，该两个点分别位于所述轨道板的纵向几何中心线的两侧，所述纵向几何中心线平行于经线。可选地，所述步骤获取经线与所述轨道中心线之间的夹角值β包括：通过倾斜传感器在多个不同的位置测量经线与所述轨道中心线之间的夹角值β1，β2……；计算β1、β2……的平均值该平均值为所述夹角值β。可选地，所述步骤获取经线与所述轨道中心线之间的夹角值β包括：选择n个不同的经线，其中，n＝2，3，……；选取其中一个经线，并选取其中两个点；测量所述两个点的空间坐标，并且通过该两个点的空间坐标计算得出该经线与所述轨道中心线之间的夹角值；重复所述步骤选取其中一个经线，并选取其中两个点，和所述步骤测量所述两个点的空间坐标，并且通过该两个点的空间坐标计算得出该经线与所述轨道中心线之间的夹角值；计算n个经线与所述轨道中心线之间的夹角值的平均值，该平均值为所述夹角值β。可选地，在所述步骤选取其中一个经线，并选取其中两个点中，该两个点分别位于所述轨道板的横向几何中心线的两侧，所述横向几何中心线平行于纬线。根据本公开的第二个方面，提供一种轨道板空间位置姿态的测量装置，所述测量装置用于如上所述的轨道板空间位置姿态的测量方法中，所述轨道板相对应的两侧分别设置有沿轨道铺设方向布置的多个间隔设置的承台，所述测量装置包括：棱镜，包括棱镜本体和棱镜工装，所述棱镜本体固定于所述棱镜工装，所述棱镜工装适于固定在所述承台上，以使得所述棱镜本体位于测量点，该测量点位于轨道安装平面上；全站仪，用于与所述棱镜本体配合以获得所述测量点的空间坐标；以及倾斜传感器，设置于所述轨道板，所述倾斜传感器用于测量所述纬线与所述基准面之间的夹角值α，和/或，所述经线与所述轨道中心线之间的夹角值β。可选地，所述测量装置包括用于安装所述倾斜传感器的标架和连接于所述标架两端的支腿，所述支腿用于支撑在所述轨道板上并限定支撑基准面，所述倾斜传感器的安装面与所述支撑基准面平行。可选地，所述棱镜工装包括柱桩和管套，所述柱桩的上端连接在所述管套的下端中，所述柱桩的下端构造为向下逐渐变细的锥形柱状，所述管套的上端中容纳有弹性件，所述柱桩的上端可上下滑动地设置于所述管套内并能够抵顶于所述弹性件。通过上述技术方案，本公开提供的轨道的空间位置姿态的测量方法中，轨道板用于铺设轨道并具有轨道安装平面，实际铺设中需要得到轨道板的空间位置姿态，而轨道板大多为矩形板，即，确定了轨道安装平面的位置姿态，则确定了轨道板的空间位置姿态，测量人员可以对比当前里程值的轨道板的预设位置姿态与实际位置姿态，从而调整轨道板。通过该测量方法，测量人员仅需测量轨道安装平面上任意一点的坐标值，并结合获取到的夹角值α和夹角值β，则能够计算得出轨道安装平面的空间位置姿态，即确定轨道板的空间位置姿态，从而减少了测量点的数量，减少了测量时间，进而能够快速地测得轨道板的空间位置姿态，保证轨道板的铺设效率。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是根据本公开实施例提供的轨道板空间位置姿态的测量方法的流程图；图2是根据本公开实施例提供的轨道板空间位置姿态的测量装置与轨道板的装配示意图，其中，轨道板处于俯视状态；图3是根据本公开实施例提供的轨道板空间位置姿态的测量装置中标架与倾斜传感器的装配示意图；图4是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道板空间位置姿态的测量方法，所述轨道板(1)具有轨道安装平面，该轨道安装平面中具有与所述轨道板(1)的纵向几何中心线(10)平行的经线和垂直于该经线的纬线，轨道中心线(100)所在的垂直于地面的平面为基准面，所述纵向几何中心线(10)位于该基准面上，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：/n测量所述轨道安装平面上任一点的空间坐标；/n获取所述纬线与所述基准面之间的夹角值α；/n获取所述经线与所述轨道中心线(100)之间的夹角值β；/n根据所测得的点的空间坐标、所述夹角值α和所述夹角值β计算得出所述轨道板(1)的空间位置姿态。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道板空间位置姿态的测量方法，所述轨道板(1)具有轨道安装平面，该轨道安装平面中具有与所述轨道板(1)的纵向几何中心线(10)平行的经线和垂直于该经线的纬线，轨道中心线(100)所在的垂直于地面的平面为基准面，所述纵向几何中心线(10)位于该基准面上，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：
测量所述轨道安装平面上任一点的空间坐标；
获取所述纬线与所述基准面之间的夹角值α；
获取所述经线与所述轨道中心线(100)之间的夹角值β；
根据所测得的点的空间坐标、所述夹角值α和所述夹角值β计算得出所述轨道板(1)的空间位置姿态。


2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤获取纬线与所述基准面之间的夹角值α包括：
通过倾斜传感器(3)在多个不同的位置测量纬线与所述基准面之间的夹角值α1，α2……；
计算α1、α2……的平均值该平均值为所述夹角值α。


3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤获取纬线与所述基准面之间的夹角值α包括：
选择n个不同的纬线，其中，n＝2，3，……；
选取其中一个纬线，并选取其中两个点；
测量所述两个点的空间坐标，并且通过该两个点的空间坐标计算得出该纬线与所述基准面之间的夹角值；
重复所述步骤选取其中一个纬线，并选取其中两个点，和所述步骤测量所述两个点的空间坐标，并且通过该两个点的空间坐标计算得出该纬线与所述基准面之间的夹角值；
计算n个纬线与所述基准面之间的夹角值的平均值，该平均值为所述夹角值α。


4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，在所述步骤选取其中一个纬线，并选取其中两个点中，
该两个点分别位于所述轨道板(1)的纵向几何中心线(10)的两侧，所述纵向几何中心线(10)平行于经线。


5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤获取经线与所述轨道中心线(100)之间的夹角值β包括：
通过倾斜传感器(3)在多个不同的位置测量经线与所述轨道中心线(100)之间的夹角值β1，β2……；
计算β1、β2……的平均值该平均值为所述夹角值β。


6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述步骤获取经线与所述轨道中心线(100)之间的夹角值β包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉军，成砚，张辉，富坚，陈鹏，郑瑞武，
申请(专利权)人：北京城建设计发展集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11